[发明专利]一种基于配电网网格的光伏消纳预警方法

说明书

本发明公开了一种基于配电网网格的光伏消纳预警方法，利用已有的地区全年的光伏出力与负荷波动曲线，利用统计学计算方法，获取春、夏、秋、冬典型日的光伏典型出力曲线与负荷曲线；并基于现有区域配电网的单元格规划，对单个网格采用模拟退火粒子群优化算法计算可接入的光伏容量与位置，并进一步获取网格极限消纳容量与整个区域网格极限消纳容量，从而对整个区域的光伏消纳给出预警等级。本发明具有计算方法简单、计算速度快等优势，可为应用于实际电网的地区光伏建设规划提供依据。

技术领域

本发明涉及一种基于配电网网格的光伏消纳预警方法，属于配电网光伏消纳技术领域。

背景技术

随着光伏产业的迅猛发展，我国迎来了大规模光伏项目建设并网的高峰期。大量光伏的接入给电网带来了潮流波动、电压波动、电能质量下降等问题。由于光伏项目的建设既有上网发电的经济效益，同时又涵盖有引导当地光伏产业发展的政治效益为确保新能源与电网协调发展，需要引导新能源合理布局，明确各区域新能源接纳能力及预警等级。电网作为大型基础设施，从规划决策到建成投产的周期较长，远远大于新能源特别是光伏电站的建设周期。因此，在安排光伏开发计划布局时，应充分考虑电网建设合理工期，在既定电网网架的基础上，充分考虑既定电网的接纳能力，有序、合理地接入新能源。新能源接纳能力研究和预警等级的建立方法是：在电网发展现状的基础上，以已有、在建和已核准电源为边界，确定目标年份分地区新能源的接纳能力，并以可新增装机裕度大小为原则划分预警等级。

目前，配电网的运行控制已经实现了网格化运行控制。网格化的运行控制以110kV公用变电站为核心对区域负荷实现切割，一个区域内按照负荷的水平由一至两个110kV变电站为电源点，向下级配电网辐射供电。在单个配电网网格内，网格的主变升压容量、负荷水平与线路潮流限额数据清楚，网架简单同时潮流流向单一，光伏消纳的容量可以基于此定量分析，为后续光伏的规划建设提供有力的依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于配电网网格的光伏消纳预警方法，利用已有的地区光伏数据以及负荷水平，结合现有的配电网网格规划成果，对区域内电网极限消纳容量进行详尽的计算模拟，制定出整体光伏消纳的预警等级。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

基于配电网网格的光伏消纳预警方法，包括以下步骤：

1)根据地区已经接入的光伏全年的出力数据，统计计算光伏在各个出力区间的置信概率，形成以春、夏、秋、冬四个季节的光伏典型出力曲线；

2)根据地区全年的负荷数据，选取四个季节的峰谷差最大的典型日，形成春、夏、秋、冬四个季节的典型日负荷曲线；

3)利用系统网损变化率、节点电压波动率为双目标构建多目标优化函数，采用模拟退火粒子群算法根据典型日的不同时段的光伏出力与负荷水平，计算单个网格的全天光伏极限消纳容量；

4)对于一年四季，按四个典型日的光伏典型出力曲线与典型日负荷曲线，计算完成四个季节的全天光伏极限消纳容量，取光伏极限消纳容量最小的一个季节作为一年四季内该网格能够接入的光伏极限消纳容量：再依据该极限消纳容量给出该网格的光伏消纳预警等级；

5)对区域内所有网格按照步骤3)、步骤4)进行光伏极限消纳容量计算，获得区域内每个网格的消纳预警等级，从而给出整个区域内的光伏预警方案。

前述的步骤1)中，形成光伏典型出力曲线的具体过程为：

11)对网格内已有的光伏在各个出力区间的概率加以统计，形成出力区间概率统计表，单个区间内光伏出力概率计算如下：

T_i％＝∑Δt(k×i≤P_Δt％＜k×(i+1))*100/T_total